Российские ученые представили крупнейший каталог значимых для активности генов вариантов регуляторных участков ДНК человека - Гранит науки - 2021-05-19

Многие не кодирующие белки, но регулирующие их синтез участки ДНК – их называют регуляторными - служат для связывания с молекулами, которые обеспечивают считывание генетической информации, ее транскрипцию. Эти молекулы – факторы транскрипции – представляют собой белки. Изменения в последовательности ДНК в пределах регуляторных участков могут влиять на их взаимодействие с факторами транскрипции, и таким образом нарушать активность генов, что в свою очередь может приводить к различным патологиям. Российские ученые из Института белка и Института общей генетики им. Н.И. Вавилова РАН, а также Московского физико-технического института, авторы статьи в журнале Nature Communications, провели масштабный вычислительный анализ нескольких тысяч опубликованных экспериментов по картированию взаимодействий регуляторных белков и ДНК. С помощью продвинутого статистического подхода удалось единым образом проанализировать результаты экспериментов для разнообразных типов клеток, а затем построить карту, описывающую сотни тысяч регуляторных событий, когда разница в одну букву генетического текста, то есть в один нуклеотид, в конкретном участке пары хромосом приводит к тому, что регуляторный белок предпочтительно связывается только с одной хромосомой из пары. Такое связывание называется аллель-специфическим.

Аллель-специфическое связывание регуляторных белков с ДНК - важное свойство генома с двойным набором хромосом - по одному от каждого родителя. В таком геноме идентичные участки, локусы, парных хромосом по-разному связывают регуляторные белки, и эта разница может приводить к различной интенсивности считывания информации с регулируемого гена. Это важно с точки зрения медицинской генетики, поскольку бывает так, что в хромосоме, пришедшей от одного из родителей, ген поврежден в результате мутации и соответствующий белок не выполняет своих функций, в то время как в хромосоме, пришедшей от второго родителя, сам ген не затронут, но «выключен» мутацией в регуляторном районе. Такие случаи могут приводить к развитию тяжелых наследственных заболеваний, которые не будут превентивно диагностироваться или подтверждаться стандартными генетическими тестами, потому что традиционные тесты, разработанные для белок-кодирующих участков генов и не учитывающие регуляторные районы, будут фиксировать наличие нормального, хоть и «выключенного», гена второго родителя. Составленный российскими учеными каталог может стать незаменимым подспорьем медицинским генетикам. Новости мировой науки вы найдете также на странице нашей программы в газете научного сообщества «Поиск».